JP6758052B2

JP6758052B2 - Electromagnetic radiation detection device with an enclosed structure with an outlet

Info

Publication number: JP6758052B2
Application number: JP2016029627A
Authority: JP
Inventors: ジョフロワデュモン; ローランカール; ピエールインペリネッティ; ステファヌポカス; ジャン−ジャックヨン
Original assignee: コミサリアアレネルジアトミクエオウエネルジアルタナティヴ
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2036-02-19
Also published as: EP3067675B1; CA2920628A1; JP2016194507A; FR3033045A1; US9851254B2; CA2920628C; US20160245702A1; EP3067675A2; EP3067675A3; FR3033045B1

Description

本発明の技術分野は、少なくとも１つの熱検知器と、熱検知器を内包する密封キャビティを構成する封入構造とを有し、封入構造が少なくとも１つの排出口を有する、電磁放射、特に赤外又はテラヘルツ放射を検出する装置である。本発明は、特に赤外線イメージング及びサーモグラフィの分野に応用可能である。 The technical field of the present invention includes at least one heat detector and an encapsulation structure constituting a sealed cavity containing the heat detector, and the encapsulation structure has at least one outlet, electromagnetic radiation, particularly infrared. Alternatively, it is a device that detects terahertz radiation. The present invention is particularly applicable to the fields of infrared imaging and thermography.

例えば赤外又はテラヘルツ放射などの電磁放射を検出する装置は、少なくとも１つの熱検知器と、典型的には基本的熱検知器と称される熱検知器のマトリックスと、を有し、それぞれの熱検知器は検出すべき放射を吸収できる部位を有する。熱検知器の断熱を確保する目的で、典型的には各部位は基板の上方に展張された薄膜の形態とり、断熱支持素子によって基板から断熱されている。また、これらの支持素子は、一般的に基板に配置される読み出し回路に、熱検知器を電気的に接続するという電気的機能をもたらす。 A device that detects electromagnetic radiation, such as infrared or terahertz radiation, has at least one heat detector and a matrix of heat detectors, typically referred to as basic heat detectors, respectively. The heat detector has a part that can absorb the radiation to be detected. For the purpose of ensuring heat insulation of the heat detector, each part typically takes the form of a thin film stretched above the substrate and is insulated from the substrate by a heat insulating support element. Further, these support elements provide an electrical function of electrically connecting a heat detector to a readout circuit generally arranged on a substrate.

最適な検出器の動作を確保するためには、低圧力レベルが必要である。このため、検知器は、１つであるか２個以上の群であるかを問わず、一般に、真空又は低圧下の密封キャビティ中に閉じ込められ又は封入される。 Low pressure levels are required to ensure optimal detector operation. For this reason, the detectors, whether in groups of one or two or more, are generally confined or encapsulated in a sealed cavity under vacuum or low pressure.

図１は、赤外放射の検出に好適な、例示的な検出装置１を示し、より詳細には、“Dumont et al., “Current progress on pixel level packaging for uncooled IRFPA”, Proc. SPIE 8353, Infrared Technology and Applications XXXVIII, 83531I 2012.”で説明されているような、基板３上に設けられ、キャビティ４に単独で配置されたボロメトリック検知器２によって構成される検出装置の１つのピクセルを示している。 FIG. 1 shows an exemplary detector 1 suitable for detecting infrared radiation, more specifically “Dumont et al.,“ Current progress on pixel level packaging for uncooled IRFPA ”, Proc. SPIE 8353, Infrared Technology and Applications XXXVIII, 83531I 2012. ”shows one pixel of a detector composed of a borometric detector 2 mounted on a substrate 3 and independently placed in a cavity 4. ing.

この例では、検出装置１は、カプセルとも称される、ボロメトリック検知器２が配置されたキャビティ４を規定する封入構造５を有する。封入構造５は、基板３と共にキャビティ４を規定する薄い封入層６と、封入層６を覆い、かつ、キャビティ４の封入を確保する薄い密閉層７と、を有する。封入層６と密閉層７とは、検出すべき電磁放射に対して、透明である。 In this example, the detection device 1 has an encapsulation structure 5, also referred to as a capsule, that defines the cavity 4 in which the borometric detector 2 is located. The encapsulation structure 5 has a thin encapsulation layer 6 that defines the cavity 4 together with the substrate 3, and a thin sealing layer 7 that covers the encapsulation layer 6 and secures the encapsulation of the cavity 4. The sealing layer 6 and the sealing layer 7 are transparent to electromagnetic radiation to be detected.

検出装置１は、薄層、特に犠牲層を堆積する技術を用いて作製される。製造プロセスの間、封入層６に設けられた１以上の排出口８を介して、犠牲層がキャビティから剥離、除去される。犠牲層が除去されてキャビティ４が真空下に置かれた後、密閉層７は排出口８を塞ぐために用いられる。 The detection device 1 is manufactured by using a technique of depositing a thin layer, particularly a sacrificial layer. During the manufacturing process, the sacrificial layer is stripped and removed from the cavity through one or more outlets 8 provided in the encapsulation layer 6. After the sacrificial layer is removed and the cavity 4 is placed under vacuum, the sealing layer 7 is used to close the outlet 8.

しかし、検出装置は、薄膜の製造工程後のいくつかの製造工程で修正され又は劣化した薄膜の光学的及び／又は電気的特性、特に吸収薄膜の光学的及び／又は電気的特性を確認することとなり得る。 However, the detector shall confirm the optical and / or electrical properties of the thin film modified or deteriorated in some manufacturing steps after the thin film manufacturing process, especially the optical and / or electrical properties of the absorbing thin film. Can be.

本発明の目的は、特に光学的及び／又は電気的特性、特に吸収薄膜の特性が薄膜の製造工程の後の工程で維持される電磁放射検出装置を提供することにより、先行技術の欠点を少なくとも部分的に解決することである。 An object of the present invention is to provide at least the drawbacks of the prior art by providing an electromagnetic radiation detector in which the optical and / or electrical properties, in particular the properties of the absorbing thin film, are maintained in a step after the thin film manufacturing process. It is a partial solution.

本発明の他の目的は、検知器及び／又は封入構造の機械的劣化のリスクが最小化される検出装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a detector and / or a detector that minimizes the risk of mechanical deterioration of the encapsulation structure.

この目的のため、本発明は、基板と、断熱支持素子で基板から断熱されて基板上方に展張され、検出する放射の吸収に好適な薄膜を有する、基板上に設けられた少なくとも１つの熱検知器と、少なくとも１つの熱検知器が内部に配置されるキャビティを基板と共に規定する、少なくとも１つの熱検知器の周囲又は上方に延在する封入層を有する、単一の熱検知器を封入する封入構造と、を有する。 For this purpose, the present invention has at least one heat detector provided on the substrate having a substrate and a thin film that is insulated from the substrate by a heat insulating support element and spread over the substrate, suitable for absorbing the radiation to be detected. Encapsulates a single thermal detector with a vessel and an encapsulation layer extending around or above the at least one thermal detector that defines the cavity in which the at least one thermal detector is located with the substrate. It has an enclosed structure.

本発明によれば、封入層は、排出口と称される少なくとも１つのオリフィスを有し、少なくとも１つの熱検知器が、対応する吸収薄膜に対向する、望ましくは吸収薄膜の中心と垂直に配置される単一の排出口を有するように、各排出口が配置される。 According to the present invention, the encapsulation layer has at least one orifice, referred to as the outlet, with at least one thermal detector facing the corresponding absorbing thin film, preferably perpendicular to the center of the absorbing thin film. Each outlet is arranged so that it has a single outlet.

一実施形態によれば、複数の熱検知器が前記キャビティ内に配置され、封入層は複数の排出口を有し、複数の排出口は、少なくとも熱検知器の一部のそれぞれが、対応する吸収薄膜に面して配置された単一の排出口を有するように配置される。また、単一の熱検知器がキャビティに配置され、封入層は、熱検知器の吸収薄膜に対向して配置される単一に排出口を有する。換言すれば、単一の排出口は、吸収薄膜と垂直に配置される。よって、単一の排出口は、アンカーピン又は断熱アームに面しては配置されない。 According to one embodiment, a plurality of heat detectors are arranged in the cavity, the encapsulation layer has a plurality of outlets, and the plurality of outlets correspond to at least a part of the heat detector. It is arranged to have a single outlet arranged facing the absorbing thin film. Also, a single heat detector is placed in the cavity and the encapsulation layer has a single outlet that is placed facing the absorption thin film of the heat detector. In other words, the single outlet is placed perpendicular to the absorbing thin film. Therefore, the single outlet is not located facing the anchor pin or insulation arm.

各吸収薄膜は、対応する排出口と垂直に配置され、前記排出口以上の寸法のオリフィスを有してもよい。換言すれば、排出口に対向する前記吸収薄膜は、対応する排出口と垂直に配置され、前記排出口以上の寸法のオリフィスを有してもよい。 Each absorption thin film may be arranged perpendicular to the corresponding outlet and may have an orifice having a size greater than or equal to the outlet. In other words, the absorption thin film facing the discharge port may be arranged perpendicular to the corresponding discharge port and may have an orifice having a size larger than that of the discharge port.

吸収薄膜は、ボロメトリック層、２つの分離された部分を形成するように構成された誘電層及び３つの電極を形成するように構成された導電層の積層を有してもよく、、同じ電位に昇圧される電極の２つは、中央電極であり、かつ、異なる電位に昇圧される第３の電極の側面に位置し、各電極はボロメトリック層と接触し、中央電極は誘電層によって他の電極と電気的に絶縁され、スルーオリフィスは、中央電極と、誘電層の部分の間に位置する領域のボロメトリック層と、を貫通してもよい。 The absorbing thin film may have a laminate of a borometric layer, a dielectric layer configured to form two separate portions and a conductive layer configured to form three electrodes, the same potential. Two of the electrodes that are boosted to are central electrodes and are located on the sides of a third electrode that is boosted to a different potential, with each electrode in contact with the borometric layer and the central electrode being the other by the dielectric layer. Electrically isolated from the electrodes of the, through orifices may penetrate the central electrode and the borometric layer of the region located between the portions of the dielectric layer.

封入構造は、キャビティを密閉するために封入層を覆う密閉層を更に有し、密閉層の材料の付着性を確保するのに好適な、対応する薄膜のスルーオリフィスに面して配置された固定層を有してもよい。 The encapsulation structure further has an encapsulating layer covering the encapsulation layer to seal the cavity and is a fixed arrangement facing the through orifice of the corresponding thin film, which is suitable for ensuring the adhesion of the material of the encapsulation layer. It may have a layer.

固定層は、対応する薄膜全体の下に延在してもよく、かつ、検出すべき電磁放射を更に反射するのに好適な材料からなっていてもよい。 The fixed layer may extend beneath the entire corresponding thin film and may be made of a material suitable for further reflecting the electromagnetic radiation to be detected.

排出口は、基板面に直交する面において、幅が基板からの距離に従って増加する横断面を有してもよい。 The outlet may have a cross section whose width increases with distance from the substrate on a plane orthogonal to the substrate surface.

封入構造は、キャビティを密閉するために封入層を覆う密閉層を更に有し、密閉層は、基板面に直交する軸に対して０ではない角度αにて、密閉層の厚み方向に排出口の境界から延在する境界を有し、排出口の横断面は、同一の直交軸に対して、角度αよりも大きな角度βをなしてもよい。 The encapsulation structure further includes an encapsulating layer that covers the encapsulation layer to seal the cavity, and the encapsulating layer has an outlet in the thickness direction of the enclosing layer at an angle α that is not 0 with respect to an axis orthogonal to the substrate surface. The cross section of the outlet may have an angle β larger than the angle α with respect to the same orthogonal axis.

排出口の長手方向の端部は、円弧形状を有してもよく、又は、互いに傾いている実質的に直線状の部分の連結からなってもよい。 The longitudinal end of the outlet may have an arc shape, or may consist of a connection of substantially linear portions that are tilted from each other.

封入層が少なくとも１つの部分を有する、熱検知器のマトリックスを有し、少なくとも１つの部分は内部支持部又はサポート部分と称され、２つの隣接する検知器の間に配置され、基板に対して直接的に配置されてもよい。 The encapsulation layer has a matrix of thermal detectors having at least one portion, the at least one portion is referred to as an internal support or support portion and is located between two adjacent detectors with respect to the substrate. It may be placed directly.

内部支持部は、基板面と平行な面において、好適には丸みを帯びた端部を有する細長い形状のプロファイルを有してもよい。 The internal support may have an elongated profile, preferably with rounded ends, on a surface parallel to the substrate surface.

内部支持部は側壁と底部とを有し、側壁は基板の面に実質的に直交する面においてキャビティ全体の高さを超えて延在し、底部は前記基板と接触してもよい。 The internal support may have a side wall and a bottom, the side wall extending beyond the height of the entire cavity in a plane substantially orthogonal to the surface of the substrate, and the bottom may be in contact with the substrate.

少なくとも１つの内部支持部が２つの隣接する吸収薄膜と２つの隣接する支持ピンとの間に配置され、支持ピンのそれぞれは、隣接する薄膜の支持に関与し、内部支持部は長手方向が薄膜に並行して指向されてもよい。 At least one internal support is placed between two adjacent absorption thin films and two adjacent support pins, each of the support pins is involved in supporting the adjacent thin film, and the internal support is longitudinally thin. It may be oriented in parallel.

封入層は、検知器のマトリックスを囲み、かつ、基板面と平行な面において角が丸みを帯びている正方形又は長方形の断面を有する周囲壁を有してもよい。 The encapsulation layer may have a peripheral wall that surrounds the detector matrix and has a square or rectangular cross section with rounded corners in a plane parallel to the substrate plane.

断熱支持素子は支持ピンを有し、固定層は支持ピンが設けられた部分、及び／又は、封入層の内部支持部が設けられた部分を有し、かつ、支持ピン及び／又は支持部の付着性を確保できる材料からなってもよい。 The heat insulating support element has a support pin, the fixed layer has a portion provided with the support pin and / or a portion provided with an internal support portion of the encapsulation layer, and the support pin and / or the support portion. It may be made of a material that can ensure adhesiveness.

本発明の他の態様、目的、効果及び特徴は、以下の好適な実施の形態の詳細な説明によってより明確になるであろう。この説明は、上述の図１の説明とは別のものであり、例を限定することなく、かつ、添付した図面を参照して与えられる。
赤外放射の検出に好適な、例示的な検出装置を示す図である。検知器あたり１つの排出口が検知器の展張された薄膜に面して配置される場合の一実施の形態にかかる検出装置の模式的断面図である。展張された薄膜が中間誘電層を有する場合の他の実施の形態にかかる検出装置の模式的な上面図である。展張された薄膜が中間誘電層を有する場合の他の実施の形態にかかる検出装置の模式的な断面図である。排出口が円形の端部を有する細長い形状を有する場合の一実施の形態にかかる排出口の上面の模式図である。排出口の横断面プロファイルが密閉層に向かって広がっている他の実施の形態にかかる検出装置の模式的断面図である。封入構造が内部支持部を有する他の実施の形態にかかる検出装置の模式図である。封入構造が内部支持部を有する他の実施の形態にかかる検出装置の模式図である。封入構造が内部支持部を有する他の実施の形態にかかる検出装置の模式図である。製造工程の各段階における、図７に示す検出装置の断面図である。製造工程の各段階における、図７に示す検出装置の断面図である。製造工程の各段階における、図７に示す検出装置の断面図である。壁が曲線部位を有する一実施の形態にかかる封入層の周囲壁の上面の部分模式図である。壁が曲線部位を有する一実施の形態にかかる封入層の周囲壁の上面の部分模式図である。 Other aspects, objectives, effects and features of the present invention will be further clarified by the detailed description of the preferred embodiments below. This description is different from the description of FIG. 1 described above, and is given without limiting the examples and with reference to the attached drawings.
It is a figure which shows the exemplary detection apparatus suitable for the detection of infrared radiation. It is a schematic cross-sectional view of the detection apparatus which concerns on one Embodiment in the case where one discharge port per detector is arranged facing the extended thin film of a detector. It is a schematic top view of the detection apparatus which concerns on another embodiment when the stretched thin film has an intermediate dielectric layer. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a detection device according to another embodiment when the stretched thin film has an intermediate dielectric layer. It is a schematic diagram of the upper surface of the discharge port according to one Embodiment in the case where the discharge port has an elongated shape having a circular end. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the detector according to another embodiment in which the cross-sectional profile of the outlet extends towards the closed layer. It is a schematic diagram of the detection apparatus which concerns on another embodiment which the encapsulation structure has an internal support part. It is a schematic diagram of the detection apparatus which concerns on another embodiment which the encapsulation structure has an internal support part. It is a schematic diagram of the detection apparatus which concerns on another embodiment which the encapsulation structure has an internal support part. It is sectional drawing of the detection apparatus shown in FIG. 7 in each stage of a manufacturing process. It is sectional drawing of the detection apparatus shown in FIG. 7 in each stage of a manufacturing process. It is sectional drawing of the detection apparatus shown in FIG. 7 in each stage of a manufacturing process. It is a partial schematic view of the upper surface of the peripheral wall of the sealing layer which concerns on one Embodiment which the wall has a curved part. It is a partial schematic view of the upper surface of the peripheral wall of the sealing layer which concerns on one Embodiment which the wall has a curved part.

図及び以降の記載においては、同一の符号は同一又は類似する要素を示す。 In the figures and the following description, the same reference numerals indicate the same or similar elements.

図２に、一実施の形態にかかる電磁放射検出装置の一例を示す。 FIG. 2 shows an example of the electromagnetic radiation detection device according to the embodiment.

この例では、電磁放射検出装置１は赤外又はテラヘルツの放射を検出するのに好適であり、基本的検知器と称される熱検知器２のマトリックスを有する。図１は、検出装置の部分図であり、１つのキャビティ中に配置された単一の検知器のみを示している。 In this example, the electromagnetic radiation detector 1 is suitable for detecting infrared or terahertz radiation and has a matrix of thermal detectors 2 called basic detectors. FIG. 1 is a partial view of the detector, showing only a single detector located in one cavity.

熱検知器は、例えばシリコンからなる基板３を有する。基板３は、例えばＣＭＯＳ技術で作製される、検知器を動作させ、かつ、検知器から出力される情報の読み取りに必要なバイアスを印加することを可能とする読み出し回路（不図示）を有する。 The heat detector has, for example, a substrate 3 made of silicon. The substrate 3 has a readout circuit (not shown) made by, for example, CMOS technology, which can operate a detector and apply a bias necessary for reading information output from the detector.

熱検知器２は、検出すべき放射を吸収するのに好適な部位を有する。この吸収部は、一般に、基板に対して断熱され、断熱アーム１１ｂと関連するアンカーピン１１ａのような断熱支持素子１１によって基板３上に展張される、吸収薄膜とも称される薄膜９上に配置されてもよい。検知器が８μｍから１４μｍの波長の赤外線を検出するように設計されている場合には、薄膜９は、典型的には１μｍから５μｍ、望ましくは２μｍの距離で基板３から離間される。 The heat detector 2 has a suitable portion for absorbing the radiation to be detected. This absorbing portion is generally arranged on a thin film 9 also called an absorbing thin film, which is insulated from the substrate and spread on the substrate 3 by a heat insulating support element 11 such as an anchor pin 11a associated with the heat insulating arm 11b. May be done. When the detector is designed to detect infrared light with a wavelength of 8 μm to 14 μm, the thin film 9 is typically separated from the substrate 3 at a distance of 1 μm to 5 μm, preferably 2 μm.

以下では、熱検知器２はボロメータであり、このボロメータの吸収薄膜９は、誘電率が薄膜の加熱の関数として変化するサーミスタ材料を含む。しかし、この例は、説明を目的とするものであり、これに限定されるものではない。例えば強誘電体もしくは焦電気性の検知器、又は、熱電対列などの、他のいかなる種類の熱検知器を用いてもよい。 In the following, the heat detector 2 is a bolometer, and the absorption thin film 9 of this bolometer contains a thermistor material whose dielectric constant changes as a function of heating the thin film. However, this example is for illustration purposes only and is not limited to this. Any other type of thermal detector, such as a ferroelectric or pyroelectric detector, or a thermocouple array, may be used.

この例では、検知装置のピクセルは、検知器２とそのアンカーピン１１ａ及び断熱アーム（不図示）とを有する。特に検知器のマトリックスが同一キャビティに配置されている場合、その他の構成をとり得る。この場合、特に隣接する各熱検知器の断熱アームをアンカーピンに接続することによって、検知器を相互に接近して配置してもよく、欧州特許出願公開第１１０６９８０号明細書及び欧州特許出願公開第１３５９４００号明細書に記載されているような熱検知器の読み取り機構が構成される。断熱アームの長さの増加及び各ピクセルの電磁放射を吸収しない面積の減少による充填率の増加によって、検知器の感度が改善する。これにより、検出装置は、例えば２５μｍから、１７μｍもしくは１２μｍまでの間の、小さなマトリックスピッチに特に好適である。 In this example, the pixels of the detector have a detector 2 and its anchor pins 11a and a heat insulating arm (not shown). Other configurations are possible, especially if the detector matrix is located in the same cavity. In this case, the detectors may be arranged close to each other, especially by connecting the insulation arms of the adjacent thermal detectors to the anchor pins, and European Patent Application Publication No. 1106980 and European Patent Application Publication No. 1106980. A reading mechanism for a thermal detector as described in No. 1359400 is configured. The sensitivity of the detector is improved by increasing the length of the insulation arm and increasing the filling rate by reducing the area of each pixel that does not absorb electromagnetic radiation. This makes the detector particularly suitable for small matrix pitches, for example between 25 μm and 17 μm or 12 μm.

検出装置１は、内部に熱検知器２が設けられる密封キャビティ４を基板３と共に規定する、封入構造５又はカプセルを有する。封入構造５は、周囲壁６ａが検知器２を囲むように、かつ、天井壁６ｂが検知器２の上方に延在するように堆積された封入層６で形成される。天井壁６ｂは、実質的に平坦であり、例えば０．５μｍから５μｍ、望ましくは１．５μｍの距離で、展張された薄膜９の上方に延在している。封入層は、排出口と称されるスルーオリフィスを少なくとも１つ有し、スルーオリフィスは装置の製造プロセスの間に犠牲層を取り除けるようにすることを目的とするものである。排出口は、封入層６においてキャビティ４に通じる局所的な開口を構成する。 The detection device 1 has an encapsulation structure 5 or a capsule that defines a sealed cavity 4 provided with a heat detector 2 inside together with a substrate 3. The encapsulation structure 5 is formed of an encapsulation layer 6 deposited so that the peripheral wall 6a surrounds the detector 2 and the ceiling wall 6b extends above the detector 2. The ceiling wall 6b is substantially flat and extends above the stretched thin film 9, for example at a distance of 0.5 μm to 5 μm, preferably 1.5 μm. The encapsulation layer has at least one through-orifice called an outlet, which is intended to allow the sacrificial layer to be removed during the manufacturing process of the device. The outlet constitutes a local opening in the encapsulation layer 6 leading to the cavity 4.

また、封入構造は、封入層を覆い、かつ、排出口を塞ぐ密閉層を有する。この密閉層は、慣例的に、付加的な反射防止機能を有する。 Further, the encapsulation structure has a sealing layer that covers the encapsulation layer and closes the discharge port. This sealing layer customarily has an additional antireflection function.

封入層６は、少なくとも１つの排出口８を有し、キャビティ４に存在する少なくとも１つの熱検知器２は、吸収薄膜９に面して、望ましくは吸収薄膜９の中心に対して垂直な排出口８を有する。換言すれば、単一の排出口８は、吸収薄膜９に対して垂直、すなわち吸収薄膜９に対して直交する。よって、単一の排出口８は、アンカーピン１１ａ又は断熱アーム１１ｂには面しないように配置される。 The encapsulation layer 6 has at least one outlet 8, and at least one heat detector 2 present in the cavity 4 faces the absorption thin film 9, preferably perpendicular to the center of the absorption thin film 9. It has an outlet 8. In other words, the single outlet 8 is perpendicular to the absorbing thin film 9, that is, orthogonal to the absorbing thin film 9. Therefore, the single outlet 8 is arranged so as not to face the anchor pin 11a or the heat insulating arm 11b.

発明者らは、単一の排出口を熱検知器の吸収薄膜に面して配置することで、犠牲層を除去した後に、薄膜に付着する犠牲層の残渣が生じるのを回避することができることに気付いた。これらの残渣の発生は、検知器あたり少なくとも２つの排出口が薄膜の何れかの側に設けられる場合に特に見られるものである。残渣は、一般に、個々の排出口から等距離の領域に位置し、その領域には展張された薄膜が配置されている。これらは、薄膜の光学的及び／又は電気的及び／又は熱的特性に影響し（例えば、薄膜の質量を増やすことで、熱検知器の反応時間を短縮できる）、緩やかなデガスの影響下での残存圧力レベルにも影響する。また、排出口の形成は、トレンチであるハイ・トポグラフィー領域からの距離によって単純化されるので（以下で説明する）、排出口の良好な寸法制御を得ることができる。 By arranging the single outlet facing the absorption thin film of the heat detector, the inventors can avoid the residue of the sacrificial layer adhering to the thin film after the sacrificial layer is removed. I noticed. The generation of these residues is especially seen when at least two outlets per detector are provided on either side of the thin film. The residue is generally located in a region equidistant from the individual outlets, in which a stretched thin film is located. These affect the optical and / or electrical and / or thermal properties of the thin film (eg, increasing the mass of the thin film can reduce the reaction time of the thermal detector) and under the influence of mild degas. It also affects the residual pressure level of. Also, the formation of the outlet is simplified by the distance from the high topography region, which is the trench (described below), so that good dimensional control of the outlet can be obtained.

キャビティ４が単一の熱検知器２を内包する場合、封入層６は、熱検知器の吸収薄膜９に面した単一の排出口８を有する。一般に、検出装置は、熱検知器２のマトリックスを有し、各々の検知器が単一のキャビティに封入されている。そして、封入構造は、全て同じ封入層に形成されるキャビティのマトリックスを有する。各キャビティにおいては、封入層は、キャビティに内包された検知器の吸収薄膜に面した単一の排出口を有する。 When the cavity 4 contains a single heat detector 2, the encapsulation layer 6 has a single outlet 8 facing the absorption thin film 9 of the heat detector. Generally, the detector has a matrix of thermal detectors 2, each detector encapsulated in a single cavity. And the encapsulation structure has a matrix of cavities all formed in the same encapsulation layer. In each cavity, the encapsulation layer has a single outlet facing the absorption thin film of the detector encapsulated in the cavity.

キャビティ４が複数の熱検知器２を内包する場合、封入層は少なくとも１つの排出口を有し、望ましくは複数の排出口を有し、少なくとも熱検知器２の一部は、それぞれ、対応する吸収薄膜９に面して配置された単一の排出口８を有する。マトリックスの各熱検知器は、対応する吸収薄膜に面して配置された単一の排出口を有してもよい。また、熱検知器のうちの一部だけが、それぞれ、対応する薄膜に面して配置された単一の排出口を有してもよい。これは、熱検知器の列または行に対して、一様でないＮ番目の各検知器上に配置される排出口において有利である。これにより、排出口が設けられていない検知器の吸収薄膜上の犠牲層の残渣の発生を回避することができる。例として、Ｎ＝３の場合、排出口が設けられていない２つの隣接する検知器が、それぞれに単一の排出口が設けられた２つの隣接する検知器の間に配置される。この例では、排出口が設けられているか否かに関わらず、熱検知器では、犠牲層の残渣の発生により吸収薄膜が劣化することはない。この変形例は、小さなマトリックスピッチの場合、例えば検知器の位置ピッチが約１２μｍよりも小さい場合に、特に有利である。 When the cavity 4 contains a plurality of heat detectors 2, the encapsulation layer has at least one outlet, preferably a plurality of outlets, and at least a part of the heat detector 2 corresponds to each other. It has a single outlet 8 arranged facing the absorption thin film 9. Each thermal detector in the matrix may have a single outlet located facing the corresponding absorbing thin film. Also, only some of the thermal detectors may have a single outlet, each facing the corresponding thin film. This is advantageous for outlets located on each Nth detector that is not uniform with respect to the column or row of thermal detectors. As a result, it is possible to avoid the generation of the residue of the sacrificial layer on the absorption thin film of the detector that is not provided with the discharge port. As an example, when N = 3, two adjacent detectors without outlets are placed between two adjacent detectors, each with a single outlet. In this example, the heat detector does not deteriorate the absorption thin film due to the generation of the residue of the sacrificial layer, regardless of whether or not the discharge port is provided. This modification is particularly advantageous for small matrix pitches, for example when the position pitch of the detector is less than about 12 μm.

検知器の薄膜９に、対応する排出口８に垂直に配置され、かつ、排出口８の寸法以上の寸法のスルーオリフィス１９を設けることは、排出口及び／又は薄膜のオリフィスの、約２００ｎｍから５００ｎｍの位置ズレに対して安全な許容マージンを実現する上で、有利である。これにより、密閉層を堆積する間に、排出口を通じて降下するおそれがある密閉材料が、薄膜上に堆積せず、その代わりに、薄膜のオリフィスを通過して基板上に堆積する。 To provide the thin film 9 of the detector with a through orifice 19 arranged perpendicular to the corresponding discharge port 8 and having a size equal to or larger than the size of the discharge port 8 from about 200 nm of the discharge port and / or the orifice of the thin film. It is advantageous in realizing a safe allowable margin for a positional deviation of 500 nm. This prevents the sealing material, which may fall through the outlet, from depositing on the thin film during the deposition of the sealing layer, but instead passes through the orifice of the thin film and deposits on the substrate.

降下密閉物塊が存在する場合にそれを１か所に集めることを保証するためには、薄膜９の下にスルーオリフィス１９と一致した固定層を設けることが有利である。これにより、キャビティを密閉する工程で多量の密閉層材料が排出口を通過する場合、通過した量が固定層に堆積し、かつ付着する。これにより、特に基板表面に存在する材料の種類の制限、より詳細には、基板表面の不動態化に用いられる材料の制限を緩和することができる。 It is advantageous to provide a fixed layer under the thin film 9 that coincides with the through orifice 19 in order to ensure that the descent closed mass is collected in one place if present. As a result, when a large amount of the sealing layer material passes through the discharge port in the step of sealing the cavity, the passed amount is deposited and adheres to the fixed layer. This makes it possible to relax the restrictions on the types of materials present on the substrate surface, and more specifically on the materials used for passivation of the substrate surface.

固定層１４は、排出口８に落とし込まれる密閉材料の付着性を確保するために、連続又は不連続にキャビティの各領域上に延在してもよく、より詳細には、薄膜９の下にスルーオリフィス１９に面して延在してもよい。固定層１４は、検出すべき放射の反射を可能とする光学的機能をもたらすため、薄膜９全体の下に延在してもよい。固定層１４は、トレンチの形成及び基板に対する封入層６への付着を向上させるために用いられるエッチング工程の間に基板３を保護するため、各トレンチと同じ高さで延在してもよい。固定層１４は、基板に対するピンの付着を向上させるため、かつ、ピンと基板に配置された読み取り回路との間の電気的接続を向上させるため、アンカーピン１１ａと同一の高さで延在してもよい。固定層の厚みは、好適にはその全範囲で、具体的には前記した各領域のそれぞれで一定である。この固定層は、クロム又はチタニウム、アルミニウム又は窒化チタニウムからなってもよく、これらの材料又は他の材料からなるサブレイヤの積層構造を任意にとってもよく、約１００ｎｍ〜４００ｎｍの厚みを有してもよい。 The fixation layer 14 may extend continuously or discontinuously over each region of the cavity in order to ensure the adhesion of the sealing material dropped into the outlet 8, more specifically below the thin film 9. May extend facing the through orifice 19. The fixed layer 14 may extend beneath the entire thin film 9 to provide an optical function that allows reflection of radiation to be detected. The fixed layer 14 may extend at the same height as each trench to protect the substrate 3 during the etching process used to improve the formation of the trench and the adhesion to the encapsulation layer 6 to the substrate. The fixing layer 14 extends at the same height as the anchor pin 11a in order to improve the adhesion of the pin to the substrate and to improve the electrical connection between the pin and the reading circuit arranged on the substrate. May be good. The thickness of the fixed layer is preferably constant over the entire range, specifically in each of the above-mentioned regions. The fixed layer may be made of chromium or titanium, aluminum or titanium nitride, may have a laminated structure of sublayers made of these materials or other materials, and may have a thickness of about 100 nm to 400 nm. ..

図３及び４に示す一実施の形態によれば、薄膜９がスルーオリフィス１９を有している検知器２は、欧州特許出願公開第１０６７３７２号明細書に記載されるような中間電気的絶縁性を有する薄膜構造を有する。 According to one embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the detector 2 in which the thin film 9 has a through orifice 19 has an intermediate electrical insulation as described in European Patent Application Publication No. 1067372. Has a thin film structure.

図３は、この種類の構造を有するボロメトリック検知器の吸収薄膜９の上面図である。この吸収薄膜９は、４本のアンカーピン１１ａと結合され、かつ、２つの断熱アーム１１ｂによって展張されている。図４は、図３のＡ−Ａ平面での断面図である。 FIG. 3 is a top view of the absorption thin film 9 of the borometric detector having this type of structure. The absorbent thin film 9 is coupled to four anchor pins 11a and stretched by two heat insulating arms 11b. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the plane AA of FIG.

薄膜９は、例えばドープされたアモルファスシリコン又は酸化バナジウムなどの、ボロメトリック（それゆえに抵抗性の）材料の層２０を有する。また、薄膜９は、ボロメトリック層２０上に配置され、２つの分離された領域２１ａ、２１ｂにおいてボロメトリック層２０を覆う、誘電性材料層２１を有する。 The thin film 9 has a layer 20 of a borometric (hence resistant) material, such as doped amorphous silicon or vanadium oxide. Further, the thin film 9 has a dielectric material layer 21 which is arranged on the borometric layer 20 and covers the borometric layer 20 in two separated regions 21a and 21b.

また、薄膜９は、導電性材料の層２２を有し、この層は誘電層２１及びボロメトリック層２０上に堆積され、かつ、３つの離隔した導電部２２ａ、２２ｂ、２２ｃが形成されるように、薄膜の幅方向の全域にわたって誘電層まで部分的にエッチングされている。導電層２２は、３つの部位２２ａ、２２ｂ、２２ｃを読み出し回路に電気的に接続するように、絶縁アーム１１ｂまで延在している。３つの導電部の間では、薄膜９の端に位置する２つの部位２２ａ、２２ｃが、同じ絶縁アーム１１ｂの２つの部位に結合され、これにより、同じ電位に昇圧される２つの電極が構成される。これら２つの端部２２ａ、２２ｃは、他の電位に昇圧される他の絶縁アームに結合される中央部２２ｂの側方に位置する。 Further, the thin film 9 has a layer 22 of a conductive material, and this layer is deposited on the dielectric layer 21 and the borometric layer 20, and three separated conductive portions 22a, 22b, and 22c are formed. In addition, the dielectric layer is partially etched over the entire width direction of the thin film. The conductive layer 22 extends to the insulating arm 11b so as to electrically connect the three portions 22a, 22b, 22c to the readout circuit. Between the three conductive parts, the two parts 22a and 22c located at the ends of the thin film 9 are coupled to the two parts of the same insulating arm 11b, thereby forming two electrodes that are boosted to the same potential. To. These two ends 22a, 22c are located lateral to the central portion 22b coupled to another insulating arm that is boosted to another potential.

誘電層２１は、電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃのそれぞれがボロメトリック材料２０と電気的に接触するように、かつ、端部電極２２ａ、２２ｃが中央電極２２ｂに対して電気的に絶縁されるようにエッチングされる。 The dielectric layer 21 is provided so that the electrodes 22a, 22b, and 22c are in electrical contact with the borometric material 20, and the end electrodes 22a, 22c are electrically insulated from the central electrode 22b. Etched.

本実施の形態では、吸収薄膜９は、中央電極２２ｂの中央に配置された、ここでは長方形のプリファイルのスルーオリフィス１９を有する。好ましくは、オリフィス１９は、誘電層２１がエッチングされる位置と同じ高さに配置される。これにより、オリフィス１９は、中央電極２２ｂ及びボロメトリック層２０のみを貫いている。好ましくは、オリフィス１９の幅方向で測定される、オリフィスの境界とオリフィスに面する誘電層２１の境界との間の距離は、この領域で中央電極２２ｂと接触するボロメトリック層２０の厚み以上である。吸収薄膜の電気的特性へのオリフィスのいかなる影響も、オリフィスをこのように配置することで、最小化ないしは抑制される。 In this embodiment, the absorption thin film 9 has a rectangular prefiled through orifice 19 located in the center of the central electrode 22b. Preferably, the orifice 19 is arranged at the same height as the position where the dielectric layer 21 is etched. As a result, the orifice 19 penetrates only the central electrode 22b and the borometric layer 20. Preferably, the distance between the orifice boundary and the dielectric layer 21 boundary facing the orifice, measured in the width direction of the orifice 19, is greater than or equal to the thickness of the borometric layer 20 in contact with the central electrode 22b in this region. is there. Any effect of the orifice on the electrical properties of the absorbing thin film is minimized or suppressed by arranging the orifice in this way.

図３及び４を参照して説明する例は、上方に誘電層２１、電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃが設けられている薄膜９の底部のボロメトリック層２０を示している。しかし、電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃが薄膜９の底部に位置し、薄膜９の上に誘電層２１及びボロメトリック層２０が設けられた、層の逆転配置も構成可能である。 The example described with reference to FIGS. 3 and 4 shows the borometric layer 20 at the bottom of the thin film 9 in which the dielectric layer 21, the electrodes 22a, 22b, and 22c are provided above. However, it is also possible to construct a reverse arrangement of the layers in which the electrodes 22a, 22b, 22c are located at the bottom of the thin film 9 and the dielectric layer 21 and the borometric layer 20 are provided on the thin film 9.

図５に示す一実施の形態によれば、基板の面と平行な面における排出口８のプルファイルは長方形、すなわち細長い形状である。排出口の幅方向で測定される小寸法Ｘは、排出口の効果的な密閉を保証できるように選択され、排出口の長さ方向にて測定される大寸法Ｙは、除去の間に犠牲層材料のエッチングでの反応種及び反応生成物を通過させるように調整されてもよく、これにより犠牲層の除去に要する時間を最適化できる。この点において、幅Ｘが典型的には約１５０ｎｍから６００ｎｍの間であるのに対し、大寸法Ｙは約数μｍ、例えば５μｍであってもよい。 According to one embodiment shown in FIG. 5, the pull file of the discharge port 8 on the surface parallel to the surface of the substrate has a rectangular shape, that is, an elongated shape. The small dimension X measured in the width direction of the outlet is selected to ensure effective sealing of the outlet, and the large dimension Y measured in the length direction of the outlet is sacrificed during removal. It may be adjusted to allow the reaction species and reaction products to pass through in the etching of the layer material, which can optimize the time required to remove the sacrificial layer. In this regard, the width X is typically between about 150 nm and 600 nm, whereas the large dimension Y may be about several μm, for example 5 μm.

また、排出口８の長方形は、丸みを帯びた長手方向端部を少なくとも１つ有し、好ましくは両端が丸みを帯びている。長手方向端部は、排出口の長手方向の軸に沿った端部である。例として、端部の曲線形状は、曲率半径が排出口の平均幅Ｘの半分と等しい円弧であってもよい。より一般的には、端部は、図５の例のような、連続した円、楕円もしくは曲線に対応してもよく、又は、直角ぐ若しくは実質的に曲線状の部分の連続に対応してもよい。 Further, the rectangle of the discharge port 8 has at least one rounded longitudinal end portion, and preferably both ends are rounded. The longitudinal end is the end along the longitudinal axis of the outlet. As an example, the curved shape of the end portion may be an arc whose radius of curvature is equal to half of the mean width X of the outlet. More generally, the ends may correspond to continuous circles, ellipses or curves, as in the example of FIG. 5, or correspond to a series of right-angled or substantially curved portions. May be good.

発明者は、この排出口の形状により、封入層６でクラックが生じて密閉層７に伝搬するリスクを防止できることを示した。具体的には、局所的な密閉の欠陥は装置全体の動作不良に繋がるので、とりわけ１つのキャビティが検知器のマトリックスを内包している場合には、キャビティの密閉性を損ない得るあらゆるクラックのリスクを防止することが必要である。また、特に犠牲層除去の所要時間の観点から、長方形の排出口と、検知器に対する長方形の中心位置との複合効果により、犠牲層の除去工程が最適化される。 The inventor has shown that the shape of the outlet can prevent the risk of cracks occurring in the sealing layer 6 and propagating to the sealing layer 7. Specifically, local sealing defects lead to malfunction of the entire device, so there is a risk of any cracks that could compromise the sealing of the cavity, especially if one cavity contains a matrix of detectors. It is necessary to prevent. Further, the step of removing the sacrificial layer is optimized by the combined effect of the rectangular outlet and the center position of the rectangle with respect to the detector, particularly from the viewpoint of the time required for removing the sacrificial layer.

図６が示すように、発明者らは、特に、低圧スパッタリング又は蒸着などの真空薄膜堆積法が用いられる場合、排出口８に隣接する密閉層７が垂直に、すなわち、法線、換言すれば基板の面に対して直交する軸に対して０ではない角度αにて、層の厚み方向に延在する傾向が有ることを見出した。排出口の平均幅Ｘは、密閉層７の厚みｅに依存して、実際に密閉を保証する密閉層の小部位の厚みＢに依存して、成長角αに依存して、以下の関係性から選択されてもよい。

Ｘ＝２・ｅ・（１−Ｂ）・ｔａｎ（α）
As shown in FIG. 6, the inventors have found that the sealing layer 7 adjacent to the outlet 8 is vertical, i.e. normal, in other words, when a vacuum thin film deposition method such as low pressure sputtering or vapor deposition is used. It has been found that there is a tendency to extend in the thickness direction of the layer at an angle α that is not 0 with respect to the axis orthogonal to the surface of the substrate. The average width X of the discharge port depends on the thickness e of the sealing layer 7, the thickness B of the small portion of the sealing layer that actually guarantees sealing, and the growth angle α, and has the following relationship. May be selected from.

X = 2 ・ e ・ (1-B) ・ tan (α)

例として、密閉層の堆積に蒸着法が用いられた場合に、角度αは典型的には約１５°〜２０°である。１８００ｎｍの密閉層の厚みｅに対して、密閉を保証するために１２００ｎｍの層（Ｂ＝２／３）が望ましい場合、約３２０ｎｍ〜４１０ｎｍの排出口の平均幅Ｘが得られる。 As an example, when the vapor deposition method is used to deposit the closed layer, the angle α is typically about 15 ° to 20 °. When a 1200 nm layer (B = 2/3) is desirable to guarantee sealing with respect to the thickness e of the sealed layer of 1800 nm, an average width X of the discharge port of about 320 nm to 410 nm can be obtained.

更に、図６に示すように、排出口８は、基板３からの距離と共に幅が大きくなる形状の、基板面に対して垂直な断面を有することが好ましい。換言すれば、排出口８は、キャビティの外部に向けて広がる横断面形状を有する。よって、排出口８は、キャビティに向けて開いている底部オリフィスでは狭く、キャビティの外部に向けて開いている頂部オリフィスでは広い。例としては、底部オリフィスにおける幅Ｘ_ｉｎｆは約１００ｎｍ〜３５０ｎｍとしてよいのに対し、頂部オリフィスにおける幅Ｘ_ｓｕｐは約２５０ｎｍ〜８００ｎｍとしてよい。この例では、封入層６は約８００ｎｍの厚みを有する。排出口８のこのような断面形状は、排出口の密閉品質の改善に帰結する。より詳細には、与えられた密閉層の厚みｅに対し、発明者らは、排出口が直線状の断面の場合には、実際に密閉を提供する層の小片Ｂが大きくなり、その結果として密閉性が向上することを見出した。 Further, as shown in FIG. 6, the discharge port 8 preferably has a cross section perpendicular to the substrate surface, which has a shape whose width increases with the distance from the substrate 3. In other words, the outlet 8 has a cross-sectional shape that extends outward of the cavity. Therefore, the discharge port 8 is narrow at the bottom orifice that is open toward the cavity and wide at the top orifice that is open toward the outside of the cavity. As an example, the width X _{inf at} the bottom orifice may be about 100 nm to 350 nm, while the width X _{sup at the} top orifice may be about 250 nm to 800 nm. In this example, the encapsulation layer 6 has a thickness of about 800 nm. Such a cross-sectional shape of the discharge port 8 results in an improvement in the sealing quality of the discharge port. More specifically, for a given sealing layer thickness e, the inventors have found that when the outlet has a linear cross section, the layer B that actually provides the sealing is larger, resulting in a larger piece B. We have found that the airtightness is improved.

このような排出口断面は、当業者に知られているように、排出口をエッチングする前のレジストの側面に傾斜を設けること、現像後のリフロー又はレジストの露光及び／又は現像条件（露光量、焦点、現像後アニールの温度及び時間）の修正のいずれかによって得てもよい。また、このような排出口断面は、等方性成分を加えること、例えば排出口のエッチングに用いられる化学物質に酸素を加えることで、排出口のドライエッチング中に得ることもできる。また、封入層６がシリコンで形成されている場合には、エッチング物質へのＳＦ_６やＣＦ_４のようなフッ素含有ガスの添加が、エッチングの等方性成分の増加に寄与する。 As is known to those skilled in the art, such a discharge port cross section is provided with an inclination on the side surface of the resist before etching the discharge port, reflow after development or exposure and / or development conditions (exposure amount) of the resist. , Focus, post-development annealing temperature and time) may be obtained by any of the modifications. In addition, such a cross section of the discharge port can also be obtained during dry etching of the discharge port by adding an isotropic component, for example, by adding oxygen to a chemical substance used for etching the discharge port. Further, when the encapsulation layer 6 is made of silicon, the addition of a fluorine-containing gas such as SF ₆ or CF ₄ to the etching substance contributes to an increase in the isotropic component of the etching.

この特定の排出口プロファイルの有益な効果は、排出口のプロファイルが基板の法線に対して成す角度βが上記で定義された角度αよりも大きくなる場合に、特に発現する。例として、封入層の厚みが８００ｎｍ、オリフィス幅Ｘ_ｉｎｆが１００ｎｍのとき、頂部オリフィスの幅Ｘ_ｓｕｐは５３０ｎｍ（β＝１５°）よりも大きくてもよく、６８０ｎｍ（β＝２０°）より大きくてもよい。 The beneficial effect of this particular outlet profile is especially manifested when the angle β of the outlet profile with respect to the normal of the substrate is greater than the angle α defined above. As an example, when the thickness of the encapsulation layer is 800 nm and the orifice width X _inf is 100 nm, the width X _sup of the top orifice may be larger than 530 nm (β = 15 °) and larger than 680 nm (β = 20 °). May be good.

図７、８及び９に示す一実施の形態によれば、検出装置は、同一のキャビティ４内に配置された検出器マトリックスを有する。封入構造５は、更に、隣接する２つの検出器２の間に配置された少なくとも１つの内部支持部１２、好適には複数の内部支持部を有する。ある内部支持部は、更に、検出器２のマトリックスの周囲に、キャビティ４を縁どるように配置されてもよい。内部支持部１２は薄い封入層６で形成され、これにより封入層６は周囲壁６ａ、天井壁６ｂ及び内部支持部１２を含むこととなる。 According to one embodiment shown in FIGS. 7, 8 and 9, the detector has a detector matrix arranged in the same cavity 4. The encapsulation structure 5 further has at least one internal support 12, preferably a plurality of internal supports, located between two adjacent detectors 2. Some internal supports may further be arranged around the matrix of the detector 2 so as to frame the cavity 4. The internal support portion 12 is formed of a thin encapsulation layer 6, whereby the encapsulation layer 6 includes a peripheral wall 6a, a ceiling wall 6b, and an internal support portion 12.

内部支持部１２は、基板３上に（に接触して）直接的に置かれる（配置される）。換言すれば、内部支持部１２は基板に直接接触する。これにより、これらの内部支持部１２は、カプセル５の機械的強度を強化することができる。これにより、一方ではキャビティ周囲の基板に置かれた封入層６の周囲壁６ａの底部によって、また他方ではキャビティ内に配置された１以上の内部支持部１２によって、基板３へのカプセル５の付着性が確保される。キャビティとその内部を縁どるように分散された接触領域の多重性によって、カプセルの機械的強度を増加させることができる。 The internal support 12 is placed (arranged) directly on (in contact with) the substrate 3. In other words, the internal support portion 12 comes into direct contact with the substrate. Thereby, these internal support portions 12 can enhance the mechanical strength of the capsule 5. As a result, the capsule 5 is attached to the substrate 3 by the bottom of the peripheral wall 6a of the encapsulation layer 6 placed on the substrate around the cavity on the one hand and by one or more internal support portions 12 arranged in the cavity on the other hand. Sex is ensured. The multiplicity of contact areas distributed around the cavity and its interior can increase the mechanical strength of the capsule.

基板に対して直接的に置かれた又は配置することで、基板を構成する材料や例えばパッシベーション層や固定層のような基板表面上に堆積された薄層に関係なく、これらの薄層が連続的に延在しているかに関係なく、内部支持部１２は基板３と直接接触する。よって、内部支持部は、展張された薄膜を支持する素子のような３次元素子を介して基板上に置かれることはない。 By being placed or placed directly on the substrate, these thin layers are continuous regardless of the materials that make up the substrate and the thin layers deposited on the surface of the substrate, such as the passivation layer and the fixed layer. The internal support portion 12 comes into direct contact with the substrate 3 regardless of whether it extends in a vertical manner. Therefore, the internal support portion is not placed on the substrate via a three-dimensional element such as an element that supports the stretched thin film.

具体的には、発明者らは、封入層の支持部が基板上ではなく展張された薄膜を支持する素子の上、より詳細にはアンカーピンの上に置かれた場合に、カプセルの剥離や破壊を引き起こし得る、基板へのカプセルの付着性にかかる問題が生じることを見出した。具体的には、アンカーピンは、封入層の支持部の良好な付着性を確保するには、不十分な接触領域及び平面性をもたらすと考えられる。よって、本発明にかかる検出装置は、カプセルが剥離するリスクを低減させる。このリスクは、カプセルの薄層の機械的ストレスに関係し、薄層の内在的するストレスであるか、基板に対するカプセルの相違する熱膨張につながる外在的ストレスであるかに関わらない。 Specifically, the inventors have found that when the support of the encapsulation layer is placed on an element that supports a stretched thin film rather than on a substrate, and more specifically on an anchor pin, the capsule peels off. We have found that there is a problem with the adhesion of the capsule to the substrate, which can cause fracture. Specifically, the anchor pin is considered to provide insufficient contact area and flatness to ensure good adhesion of the support portion of the encapsulation layer. Therefore, the detection device according to the present invention reduces the risk of capsule peeling. This risk is related to the mechanical stress of the thin layer of the capsule, regardless of whether it is the intrinsic stress of the thin layer or the extrinsic stress that leads to the different thermal expansion of the capsule to the substrate.

よって、封入構造５は、熱検知器２のマトリックスを内包する密封キャビティ４を規定し、密封キャビティ４は相互に繋がった、熱検知器サブアセンブリをそれぞれ内包するサブキャビティ又はセルのネットワークの形態をとる。セルは、それぞれ内部支持部によって相互に分離される。上述したように、このセルのネットワークは、周囲壁６ａ及び天井壁６ｂ、内部支持部１２を形成するように延在する同一の封入層６によって区切られる。 Therefore, the encapsulation structure 5 defines a sealed cavity 4 containing the matrix of the heat detector 2, and the sealed cavity 4 forms a network of subcavities or cells each containing a heat detector subassembly connected to each other. Take. The cells are separated from each other by internal supports. As described above, the network of cells is separated by the same encapsulation layer 6 extending to form a peripheral wall 6a, a ceiling wall 6b, and an internal support portion 12.

これにより、放射検出装置１は、複数の熱検知器２を内包する密封キャビティ４を含み、キャビティの機械的強度は、基板上に直接置かれた１以上の内部支持部１２によって強化されることとなる。例えば、マトリックスのピッチを減少さることで、又は、吸収薄膜９のサイズを大きくすることで、或いは、アンカーピン１１ａを共有化することで、キャビティに複数の熱検知器２を内包させることにより、充填率を増加させることができる。また、内部支持部１２がアンカーピンに接触しないかぎり、検知器２間の寄生電気容量を避けることができる。更に、この装置により、吸収薄膜９の断熱性を向上させるために断熱アーム１１ｂの長さを増加させることができる。 Thereby, the radiation detector 1 includes a sealed cavity 4 containing a plurality of heat detectors 2, and the mechanical strength of the cavity is enhanced by one or more internal supports 12 placed directly on the substrate. It becomes. For example, by reducing the pitch of the matrix, increasing the size of the absorbing thin film 9, or sharing the anchor pin 11a, the cavity may contain a plurality of heat detectors 2. The filling rate can be increased. Further, as long as the internal support portion 12 does not come into contact with the anchor pin, the parasitic electric capacity between the detectors 2 can be avoided. Further, with this device, the length of the heat insulating arm 11b can be increased in order to improve the heat insulating property of the absorbing thin film 9.

図８は、図７に示す検出装置１のＡ−Ａ平面における断面図である。図８は、キャビティ４を形成するために検知器２のマトリックスの周囲及び上方に延在する封入層６の更なる詳細について示している。周囲壁６ａはキャビティの境界を形成し、天井壁６ｂは検知器２の上方に延在している。周囲壁６ａは、基板に対するカプセルの付着性を確保するために、基板に対して（基板上に）直接的に配置された（置かれた）周縁底部６ｃを有する。 FIG. 8 is a cross-sectional view of the detection device 1 shown in FIG. 7 in the AA plane. FIG. 8 shows further details of the encapsulation layer 6 extending around and above the matrix of the detector 2 to form the cavity 4. The peripheral wall 6a forms the boundary of the cavity, and the ceiling wall 6b extends above the detector 2. The peripheral wall 6a has a peripheral bottom 6c that is placed (placed) directly (on the board) with respect to the board to ensure the adhesion of the capsule to the board.

図９は、図７に示す検出装置１のＢ−Ｂ平面における断面図である。この図では、内部支持部１２のそれぞれは、周囲側壁１２ａ及び底部１２ｂを有し、底部壁１２ｂを介して基板３に対して直接的に配置される。換言すれば、基板３の構成材料や、上述したように、基板表面に堆積された薄層にかかわらず、内部支持部１２のそれぞれは基板３と直接的に接触している。 FIG. 9 is a cross-sectional view of the detection device 1 shown in FIG. 7 in the BB plane. In this figure, each of the internal support portions 12 has a peripheral side wall 12a and a bottom portion 12b, and is arranged directly with respect to the substrate 3 via the bottom wall 12b. In other words, each of the internal support portions 12 is in direct contact with the substrate 3, regardless of the constituent materials of the substrate 3 and the thin layer deposited on the surface of the substrate as described above.

図７に示すように、内部支持部１２は、基板面において、長方形、すなわち長細い形状のプロファイルを有してもよい。これらは、それぞれ、充填率を最適化するように、隣接する２つの展張された薄膜の間、かつ、隣接する２つのアンカーピンの間に配置される。内部支持部１２の長方形のプロファイルの端部は、機械的強度の分布を改善することで基板への内部支持部１２の付着性を強化できるように、丸みを帯びていていもよい。内部支持部１２の幅は、１．５μｍよりも小さく、例えば０．５μｍから０．８μｍの間であってもよく、長さは、検知器と、特にアンカーピンと、の間で利用できるスペースに依存して調整してもよい。 As shown in FIG. 7, the internal support portion 12 may have a rectangular, that is, an elongated profile on the substrate surface. Each of these is arranged between two adjacent stretched thin films and between two adjacent anchor pins so as to optimize the filling factor. The edges of the rectangular profile of the internal support 12 may be rounded so that the adhesion of the internal support 12 to the substrate can be enhanced by improving the distribution of mechanical strength. The width of the internal support 12 may be less than 1.5 μm, for example between 0.5 μm and 0.8 μm, and the length should be in the space available between the detector and especially the anchor pin. It may be adjusted depending on it.

図７の例では、断熱アーム１１ｂは、主として、隣接する２つの展張された薄膜９の間、かつ、隣接する２つのアンカーピン１１ａの間で、第１の軸に沿って延在し、カプセル５の内部支持部１２は、第１の軸に対して直交する第２の軸に沿って延在する。内部支持部の幅及び長さは、断熱アームが存在しない領域における自由な領域を利用することで最適化されてもよい。これにより、基板に接触する内部支持部の領域を大きくすることができるので、カプセルの付着性及び機械的強度を強化できる。 In the example of FIG. 7, the insulation arm 11b extends along the first axis, mainly between two adjacent stretched thin films 9 and between two adjacent anchor pins 11a, and is a capsule. The internal support portion 12 of 5 extends along a second axis orthogonal to the first axis. The width and length of the internal support may be optimized by utilizing a free area in the area where the insulation arm does not exist. As a result, the area of the internal support portion in contact with the substrate can be increased, so that the adhesiveness and mechanical strength of the capsule can be enhanced.

ここで、図７に示す検出装置のＣ−Ｃ軸における断面図である図１０〜１２を参照して、例示的な製造工程について説明する。 Here, an exemplary manufacturing process will be described with reference to FIGS. 10 to 12, which are cross-sectional views taken along the CC axis of the detection device shown in FIG. 7.

検出装置１は、熱検知器２を読み取り、かつ、制御する回路が設けられた基板３を有する。基板３は、例えば酸化シリコンＳｉＯ又は窒化シリコンＳｉＮからなるパッシベーション層１３を有してもよい。以下で説明する一実施の形態によれば、基板３は、任意に、パッシベーション層１３上に堆積された、連続的な固定層１４を有してもよい。固定層１４は、チタニウム又はクロムからなっていてもよく、かつ、例えば約１００ｎｍ〜３００ｎｍの厚みを有していてもよい。 The detection device 1 has a substrate 3 provided with a circuit that reads and controls the heat detector 2. The substrate 3 may have a passivation layer 13 made of, for example, silicon oxide SiO or silicon nitride SiN. According to one embodiment described below, the substrate 3 may optionally have a continuous fixed layer 14 deposited on the passivation layer 13. The fixed layer 14 may be made of titanium or chromium, and may have a thickness of, for example, about 100 nm to 300 nm.

周知の通り、第１の犠牲層１５が堆積され、アンカーピン１１ａ、断熱アーム１１ｂ及び吸収薄膜９は、この犠牲層１５又は犠牲層１５上に形成される。犠牲層は、ポリイミドや酸化シリコン、ポリシリコン又はアモルファスシリコンのような無機材料であってもよい。 As is well known, the first sacrificial layer 15 is deposited, and the anchor pin 11a, the heat insulating arm 11b and the absorbing thin film 9 are formed on the sacrificial layer 15 or the sacrificial layer 15. The sacrificial layer may be an inorganic material such as polyimide, silicon oxide, polysilicon or amorphous silicon.

フォトリソグラフィー及びエッチングが、吸収薄膜９にスルーオリフィス１９を設けるために行われる。 Photolithography and etching are performed to provide the through orifice 19 in the absorbing thin film 9.

それから、図１１に示すように、第２の犠牲層１６が、第１の犠牲層１５、アンカーピン１１ａ及び断熱アーム１１ｂ及び吸収薄膜９の上に堆積される。第２の犠牲層１６は、第１の犠牲層１５と同じ材料からなり、かつ、例えば０．５μｍ〜５μｍの厚みを有することが望ましい。 Then, as shown in FIG. 11, the second sacrificial layer 16 is deposited on the first sacrificial layer 15, the anchor pin 11a, the heat insulating arm 11b, and the absorbing thin film 9. It is desirable that the second sacrificial layer 16 is made of the same material as the first sacrificial layer 15 and has a thickness of, for example, 0.5 μm to 5 μm.

犠牲層の厚みを貫通する、すなわち基板に達する、より好ましくは固定層１４に達するトレンチ１７及び１８を形成するためのフォトリソグラフィー、及び、例えばＲＩＥエッチングなどのエッチングの工程が、好ましくは一般的な工程の間に行われる。後段の封入構造の周囲壁の形成のための第１のトレンチ１７が、検知器２のマトリックスの周囲に連続して延在するように形成され、少なくとも１つの、好ましくは複数のトレンチ１８が、内部支持部が連続的に形成され得るように、隣接する２つの検知器の間に形成される。第１及び第２のトレンチ１７、１８は実質的に同じ深さを有し、封入構造の周囲壁及び支持部の側壁は、結局として、実質的に同じ高さを有することとなる。これにより、特にエッチング深さに関して、工程が単純化される。 Photolithography to form trenches 17 and 18 that penetrate the thickness of the sacrificial layer, i.e. reach the substrate, more preferably reach the fixed layer 14, and etching steps, such as RIE etching, are preferably common. Performed during the process. A first trench 17 for forming the peripheral wall of the subsequent encapsulation structure is formed so as to extend continuously around the matrix of the detector 2, and at least one, preferably a plurality of trenches 18, are formed. It is formed between two adjacent detectors so that the internal support can be formed continuously. The first and second trenches 17 and 18 have substantially the same depth, and the peripheral wall of the encapsulation structure and the side wall of the support portion eventually have substantially the same height. This simplifies the process, especially with respect to etching depth.

犠牲層１５、１６は、ポリイミドからなり、トレンチを作製する工程は、例えばＳｉＮ又はＳｉＯあるいはアモルファスシリコンからなる、第２の犠牲層１６上への無機保護層（図示せず）の堆積を含んでもよい。フォトリソグラフィー工程により、トレンチのエッチングが行われるべき位置のレジスト層に、開口が規定される。そして、トレンチのエッチングは、例えばＲＩＥエッチングによって、保護層をレジストの開口に垂直にエッチングする第１の工程と、例えばＲＩＥエッチングによって、第１及び第２の犠牲層を第１のエッチング工程で得られた保護層の開口に垂直に基板までエッチングする第２の工程と、の２工程で行われる。この段階では、保護層は除去されてもよい。 The sacrificial layers 15 and 16 are made of polyimide, and the step of forming the trench may include the deposition of an inorganic protective layer (not shown) on the second sacrificial layer 16 made of, for example, SiN or SiO or amorphous silicon. Good. An opening is defined in the resist layer where the trench should be etched by the photolithography process. Then, in the etching of the trench, for example, by RIE etching, the protective layer is etched perpendicularly to the opening of the resist, and for example, by RIE etching, the first and second sacrificial layers are obtained in the first etching step. It is performed in two steps, a second step of etching the substrate perpendicular to the opening of the protective layer. At this stage, the protective layer may be removed.

この工程の順序は、存在する層の化学的適合性の制約により、かつ、幾何学的制約（トレンチのアスペクト比）によって正当化される。具体的には、レジスト層はポリイミドをエッチングする第２の工程で、これらの層が全て有機性であるために第２の工程におけるエッチングの化学的性質に対して同様に反応するため、消失する。これにより、保護層の開口は、トレンチを形成することが望まれる領域のエッチングの制限を継続するためのリレーとして用いられる。また、第２のエッチング工程は高い異方性を保証するように構成されるので、アンダーカットが生ずることなく、高いアスペクト比及び垂直な側壁を得ることができる。更に、一方では保護層（ＳｉＮ又はＳｉＯからなる）に対して、他方では、一般にＳｉＯ又はＳｉＮからなる絶縁パッシベーション層で覆われた基板表面に対する、高い選択性を保証するように構成される。この高い選択性は、保護層の厚みを（典型的には、３０ｎｍに）低減することが可能となるので、後段で保護層を除去する性質上有利である。 The order of this process is justified by the chemical compatibility constraints of the existing layers and by the geometric constraints (trench aspect ratio). Specifically, the resist layer disappears in the second step of etching the polyimide because all of these layers are organic and therefore react similarly to the chemical properties of the etching in the second step. .. Thereby, the opening of the protective layer is used as a relay to continue limiting the etching of the area where it is desired to form a trench. In addition, since the second etching step is configured to guarantee high anisotropy, a high aspect ratio and vertical side walls can be obtained without undercutting. Further, it is configured to ensure high selectivity on the one hand for the protective layer (consisting of SiN or SiO) and on the other hand for the substrate surface generally covered with an insulating passivation layer made of SiO or SiN. This high selectivity makes it possible to reduce the thickness of the protective layer (typically to 30 nm), which is advantageous in terms of the property of removing the protective layer in the subsequent stage.

トレンチ１７、１８、特に内部支持部を形成するための第２のトレンチ１８は、高いアスペクト比を有する。例としては、例えば０．５μｍ〜０．８μｍを含む１．５μｍ以下の幅のトレンチが、２μｍ〜６μｍを含む、例えば４μｍの厚みのポリイミド層に形成されてもよい。第２のトレンチの長さは、カプセルの集積性及び頑健性に依存して構成されてもよく、数ミクロンから数ミリメータであってもよい。これらのトレンチの寸法により、例えば１７μｍあるいは１２μｍといった、とりわけ小さなマトリックスピッチを有する熱検知器のマトリックスを形成することができる。 The trenches 17 and 18, especially the second trench 18 for forming the internal support, have a high aspect ratio. As an example, a trench having a width of 1.5 μm or less containing 0.5 μm to 0.8 μm may be formed in a polyimide layer having a thickness of 4 μm including 2 μm to 6 μm. The length of the second trench may be configured depending on the integrity and robustness of the capsule and may range from a few microns to a few millimeters. The dimensions of these trenches allow the formation of a matrix of thermal detectors with particularly small matrix pitches, such as 17 μm or 12 μm.

固定層１４は、基板のエッチングを避けるため、好適にはトレンチのエッチングにとって選択的ではない材料からなる。この材料は、チタニウム又はクロムであってもよく、固定層は約１００ｎｍ〜３００ｎｍの厚みを有していてもよい。 The fixed layer 14 is preferably made of a material that is not selective for etching the trench in order to avoid etching the substrate. The material may be titanium or chromium and the fixed layer may have a thickness of about 100 nm to 300 nm.

図１２に示すように、薄い封入層６は、検出すべき放射に対して透明であり、実質的に一定の層厚にてトレンチ１７、１８の垂直な側面を良好に被覆するのに好適なコンフォーマル堆積法を用いて堆積される。例えば、ＣＶＤやｉＰＶＤで形成された、平面上で測定した場合に典型的には約２００ｎｍ〜２０００ｎｍの厚みのアモルファスシリコン層が挙げられる。少なくとも１つの連続的な周辺トレンチ１７（外周は閉じている）を含むトレンチが設けられた表面への封入層６の堆積は、封入層の材料で形成され、基板３に接触し、検出器のマトリックスを内包するキャビティ４を形成する、カプセル５の形成につながる。封入層６による内部トレンチ１８の側面の被覆により、好ましくは丸みを帯びた端部を有する細長い形状の内部支持部１２を形成するために、内部トレンチの形状を再形成できる。なお、これらの内部支持部１２のそれぞれは、内部トレンチ１８の幅が封入層６の厚みに対して小さいか否かに依存して、中空でなくても、（空間的に離隔した２つの壁で形成された）中空であってもよい。 As shown in FIG. 12, the thin encapsulation layer 6 is transparent to the radiation to be detected and is suitable for well covering the vertical sides of the trenches 17 and 18 with a substantially constant layer thickness. It is deposited using the conformal deposition method. For example, an amorphous silicon layer formed by CVD or iPVD and having a thickness of about 200 nm to 2000 nm when measured on a plane can be mentioned. The deposition of the encapsulation layer 6 on the surface provided with the trench including at least one continuous peripheral trench 17 (closed on the outer circumference) is formed of the material of the encapsulation layer and contacts the substrate 3 of the detector. This leads to the formation of the capsule 5, which forms the cavity 4 containing the matrix. By covering the sides of the internal trench 18 with the encapsulation layer 6, the shape of the internal trench can be reshaped, preferably to form an elongated internal support 12 with rounded ends. It should be noted that each of these internal support portions 12 may have (two spatially separated walls) even if they are not hollow, depending on whether the width of the internal trench 18 is small with respect to the thickness of the sealing layer 6. It may be hollow (formed by).

そして、キャビティ４からの犠牲層１５、１６の除去を可能とする排出口８を構成するスルーオリフィスは、フォトリソグラフィーと封入層６のエッチングにより形成され、薄膜９のスルーオリフィス１９に対して垂直に配置される。排出口８のそれぞれは、基板面に平行な面において、円形の端部を有する細長いプロファイルを有する。好ましくは、排出口のそれぞれのプロファイルは、基板面に直交する面において、基板からの距離に従って広がる裾広がりの形状を有する。 The through orifice forming the discharge port 8 that enables the removal of the sacrificial layers 15 and 16 from the cavity 4 is formed by photolithography and etching of the encapsulation layer 6, and is perpendicular to the through orifice 19 of the thin film 9. Be placed. Each of the outlets 8 has an elongated profile with a circular end in a plane parallel to the substrate surface. Preferably, each profile of the outlet has a flared shape that widens with distance from the substrate in a plane orthogonal to the substrate surface.

次に、犠牲層１５、１６が、好適には（犠牲層の性質に依存して）気相又は液相の化学攻撃（ここで説明するポリイミドの場合には気相攻撃が用いられる）によって除去され、検知器２のマトリックスを内包するキャビティ４と内部支持部１２とが形成される。排出口の長方形によって、時間の観点から工程が最適化される。 The sacrificial layers 15 and 16 are then preferably removed (depending on the nature of the sacrificial layer) by chemical attack of the gas or liquid phase (in the case of the polyimide described herein, gas phase attack is used). Then, the cavity 4 containing the matrix of the detector 2 and the internal support portion 12 are formed. The rectangle of the outlet optimizes the process in terms of time.

それから、密閉層（図１２では不図示）は、排出口８の密閉又は閉塞を保証するのに十分な厚みにて、封入層６上に堆積される。排出口８の長方形の丸みを帯びた端部によって、かつ、排出口の裾広がりの形状によって、密閉品質が強化される。 The closed layer (not shown in FIG. 12) is then deposited on the sealed layer 6 to a thickness sufficient to ensure that the outlet 8 is sealed or closed. The rectangular rounded end of the outlet 8 and the shape of the hem of the outlet enhance the sealing quality.

密閉層は、検出すべき電磁放射に対して透明であり、封入構造を介した放射の透過を最適化するための反射防止機能を有していてもよい。この点において、密閉層は、検出すべき放射が８μｍ〜１２μｍの波長範囲である場合、ゲルマニウムと硫化亜鉛のサブレイヤから構成されてもよい。例えば、ゲルマニウムの第１のサブレイヤは約１．７μｍの厚みであり、硫化亜鉛の第２のサブレイヤは約１．２μｍの厚みである。密閉層は、好適には、電子ビーム真空蒸着法、イオンビーム又はカソードスパッタリングなどの真空薄膜堆積法（ＥＢＰＶＤ）で堆積される。これにより、熱検知器２のマトリックスを内包する、真空下又は低圧下の密封キャビティ４が得られる。 The sealing layer is transparent to electromagnetic radiation to be detected and may have an antireflection function for optimizing the transmission of radiation through the encapsulation structure. In this regard, the closed layer may be composed of a sublayer of germanium and zinc sulfide if the radiation to be detected is in the wavelength range of 8 μm to 12 μm. For example, the first sublayer of germanium is about 1.7 μm thick and the second sublayer of zinc sulfide is about 1.2 μm thick. The closed layer is preferably deposited by a vacuum thin film deposition method (EBPVD) such as electron beam vacuum deposition, ion beam or cathode sputtering. As a result, a sealed cavity 4 under vacuum or low pressure, which contains the matrix of the heat detector 2, is obtained.

一実施の形態によれば、図７、１３、１４に示すように、封入層６が検知器２のマトリックスの周囲に堆積されるので、基板面に平行な面におけるレイヤの断面は、丸みを帯びた角を有する形状を有する。 According to one embodiment, as shown in FIGS. 7, 13 and 14, the encapsulation layer 6 is deposited around the matrix of the detector 2, so that the cross section of the layer in the plane parallel to the substrate plane is rounded. It has a shape with tinged corners.

これにより、角のそれぞれにおいて、互いに直交する軸Ｘ１、Ｘ２に沿って、それぞれが実質的に直線状に延在する２つの部位６ａ−１、６ａ−２からなる、封入層６の周囲壁６ａが形成される。直線部位６ａ−１及び６ａ−２は、直角に接続されることはなく、曲線部位６ａ−３によって接続される。 Thereby, at each of the corners, the peripheral wall 6a of the encapsulation layer 6 is composed of two portions 6a-1 and 6a-2, each extending substantially linearly along the axes X1 and X2 orthogonal to each other. Is formed. The straight portions 6a-1 and 6a-2 are not connected at right angles, but are connected by curved portions 6a-3.

曲線部位は、少なくとも１つの、例えば円形または楕円形の曲がった部分や、少なくとも１つの、直線部位の軸に対して同一線上にはない軸に沿って延在する直線部分、好適には複数の直線部分を有する部位である。 The curved portion may be at least one, for example a circular or elliptical curved portion, or at least one linear portion extending along an axis that is not on the same line with respect to the axis of the linear portion, preferably a plurality. It is a part having a straight part.

図１３は、直線部位６ａ−１及び６ａ−２を接続する円弧部分の形態をとる曲線部位６ａ−３の例を示す。曲線部位６ａ−３の外表面、すなわちキャビティの外部に向いた表面から測定される円弧（傍接円）の半径は、周囲壁の幅Ｌの２倍以上であってもよい。好適には、曲線部位の寸法は、曲線部位の内接円、すなわちキャビティに向いている面に接する円の半径は、幅Ｌの２倍以上である。 FIG. 13 shows an example of a curved portion 6a-3 in the form of an arc portion connecting the straight portions 6a-1 and 6a-2. The radius of the arc (extrinsic circle) measured from the outer surface of the curved portion 6a-3, that is, the surface facing the outside of the cavity, may be twice or more the width L of the surrounding wall. Preferably, the dimension of the curved portion is such that the radius of the inscribed circle of the curved portion, that is, the circle in contact with the surface facing the cavity is twice or more the width L.

幅Ｌは、周囲壁６ａの、実質的に直線状の部位６ａ−１及び６ａ−２の平均幅によって定義される。曲線部位６ａ−３は、好適には直線部位と実質的に同じ幅を有する。 The width L is defined by the mean width of the substantially linear portions 6a-1 and 6a-2 of the peripheral wall 6a. The curved portion 6a-3 preferably has substantially the same width as the straight portion.

図１４は、図１３の曲線部位の変形である、曲線部位の他の例を示す。この例では、曲線部位６ａ−３は、他方に対して傾いている２つの直線部分の連結によって構成される。各部分の外表面に接する傍接円を規定することが可能である。部分の配置は、傍接円の半径が周囲壁の幅Ｌの２倍以上になるようなものであってもよい。好適には、部分の配置は、内接円、すなわち部分内側の面に接する円の半径が、幅Ｌの２倍以上となるようなものである。 FIG. 14 shows another example of the curved portion, which is a modification of the curved portion of FIG. In this example, the curved portion 6a-3 is composed of a connection of two straight portions that are inclined with respect to the other. It is possible to define an incircle in contact with the outer surface of each part. The arrangement of the portions may be such that the radius of the collateral circle is at least twice the width L of the surrounding wall. Preferably, the arrangement of the portions is such that the radius of the inscribed circle, that is, the circle in contact with the surface inside the portion is at least twice the width L.

例としては、封入層の周囲壁の幅Ｌは、約２００ｎｍ〜２μｍであってもよい。内接円又は傍接円の半径は、幅Ｌに依存して、４００ｎｍ〜４μｍ間の値、例えば幅Ｌが８００ｎｍであるときには２μｍ以上である。 As an example, the width L of the peripheral wall of the encapsulation layer may be about 200 nm to 2 μm. The radius of the inscribed circle or the collateral circle depends on the width L and is a value between 400 nm and 4 μm, for example, 2 μm or more when the width L is 800 nm.

発明者らは、カプセルの角に丸みを帯びた部位を形成することがカプセルの付着性を向上させることを見出した。具体的には、カプセルの付着性は周囲壁に沿って一様ではなく、丸みを帯びた部位が形成された場合にカプセルの角は付着性が強化されることが見出された。 The inventors have found that forming rounded sites at the corners of the capsule improves the adhesion of the capsule. Specifically, it was found that the adhesion of the capsule was not uniform along the surrounding wall, and that the corners of the capsule were more adherent when a rounded site was formed.

これにより、カプセルが丸みを帯びた角と内部支持部とを有する場合、支持領域の多重性とキャビティ角の付着性の局所的強化との複合効果によって、カプセルの基板に対する全体的な付着性が強化される。 This ensures that if the capsule has rounded corners and an internal support, the combined effect of the multiplicity of support regions and the local enhancement of the adhesiveness of the cavity angle will result in the overall adhesion of the capsule to the substrate. It will be strengthened.

もちろん、検知器を内包する同一のキャビティを有する、ここで説明したような丸みを帯びた角を有する封入構造は、それぞれが単一の検知器を内包する、複数の密封キャビティが形成される場合に用いられてもよい。 Of course, an encapsulation structure with rounded corners as described here, which has the same cavity containing the detector, is used when multiple sealed cavities are formed, each containing a single detector. It may be used for.

Claims

Substrate (3) and
An absorption thin film (9) provided on the substrate and suitable for absorbing radiation to be detected, which is stretched above the substrate (3) and insulated from the substrate (3) by a heat insulating support element (11). With at least one heat detector (2)
The at least one heat detector (2) is included, and the cavity (4) in which the at least one heat detector (2) is arranged is defined together with the substrate (3). 2) to have a peripheral and encapsulation layers extending above (6), the enclosing structure (5), provided with,
The encapsulation layer (6) has at least one outlet (8) provided as a through orifice arranged to face each absorbing thin film (9) of the at least one heat detector (2). Characterized by that
Electromagnetic radiation detector.

A plurality of heat detectors (2) are arranged in the cavity (4).
The encapsulating layer (6) has a plurality of said discharge ports (8), said plurality of discharge ports (8), at least a portion of each of said heat detector (2) comprises absorbing film corresponding ( Arranged to have a single outlet (8) arranged facing 9), or
A single heat detector (2) is placed in the cavity (4) and
The encapsulation layer (6) has a single outlet (8) arranged facing the absorption thin film (9) of the heat detector (2).
The electromagnetic radiation detection device according to claim 1.

The absorption thin film (9) arranged facing the discharge port (8) is a through orifice (9) arranged perpendicular to the discharge port (8) and having a size larger than that of the discharge port (8). 19)
The electromagnetic radiation detection device according to claim 1 or 2.

The absorption thin film (9) includes a borometric layer (20), a dielectric layer (21) configured to form two separated portions (12a, 21b), and three electrodes (22a, 22b, 22c). ), With a stack of electrically conductive layers (22) configured to form.
Two of the electrodes (22a, 22c) that are boosted to the same potential are central electrodes and are located on the side surfaces of a third electrode that is boosted to a different potential.
Each electrode is in contact with the borometric layer (20) and
The central electrode (22b) is electrically insulated from the other electrodes (22a, 22c) by the dielectric layer (21).
The orifice (19) penetrates the central electrode (22b) and the borometric layer (20) in a region located between the portions (21a, 21b) of the dielectric layer (21).
The electromagnetic radiation detection device according to claim 3.

The encapsulation structure (5) further includes a sealing layer (7) covering the encapsulation layer (6) to seal the cavity (4).
The substrate (3) is a fixed layer (14) arranged facing the through orifice (19) of the corresponding thin film (9), which is suitable for ensuring the adhesion of the material of the sealing layer (7). )
The electromagnetic radiation detection device according to claim 3 or 4.

The fixed layer (14) is made of a material that extends beneath the entire absorption thin film (9) and is suitable for further reflecting electromagnetic radiation to be detected.
The electromagnetic radiation detection device according to claim 5.

The discharge port (8) has a cross section whose width increases with distance from the substrate on a plane orthogonal to the surface of the substrate.
The electromagnetic radiation detection device according to any one of claims 1 to 6.

The encapsulation structure (5) further includes a sealing layer (7) covering the encapsulation layer (6) to seal the cavity (4).
The closed layer (7) is a boundary extending from the boundary of the discharge port (8) in the thickness direction of the closed layer (7) at an angle α other than 0 with respect to an axis orthogonal to the surface of the substrate. Have,
The cross section of the discharge port (8) forms an angle β larger than the angle α with respect to the same orthogonal axis.
The electromagnetic radiation detection device according to claim 7.

The longitudinal end of the outlet (8) comprises a connection of substantially linear portions having an arc shape or being tilted from each other.
The electromagnetic radiation detection device according to claim 7 or 8.

The encapsulation layer (6) comprises a matrix of heat detectors (2) having at least one portion (12).
The at least one portion (12), referred to as an internal support, is located between two adjacent detectors (2) and is arranged directly with respect to the substrate.
The electromagnetic radiation detection device according to any one of claims 1 to 9.

The internal support (12) has a rectangular profile in a plane parallel to the plane of the substrate (3).
The electromagnetic radiation detection device according to claim 10.

The internal support portion (12) includes a side wall (12a) and a bottom portion (12b).
The side wall (12a) extends beyond the height of the entire cavity (4) in a plane substantially orthogonal to the surface of the substrate (3).
The bottom portion (12b) is in contact with the substrate (3).
The electromagnetic radiation detection device according to claim 10 or 11.

At least one internal support (12) is located between two adjacent absorption thin films (9) and two adjacent support pins (11a).
Each of the support pins is involved in supporting the adjacent absorbing thin film and
The internal support portion (12) is oriented in the longitudinal direction in parallel with the absorption thin film (9).
The electromagnetic radiation detection device according to any one of claims 10 to 12.

The encapsulation layer (6) comprises a peripheral wall (6a) that surrounds the matrix of the heat detector and has a square or rectangular cross section with rounded corners on a surface parallel to the surface of the substrate.
The electromagnetic radiation detection device according to any one of claims 10 to 13.

The heat insulating support element (11) has a support pin (11a) and has a support pin (11a).
The fixed layer (14) has a portion provided with the support pin (11a) and / or a portion provided with an internal support portion (12) of the encapsulation layer (6), and the support. Made of a material that can ensure the adhesion of the pin and / or the internal support portion.
The electromagnetic radiation detection device according to any one of claims 5 or 6 .

The discharge port (8) is arranged so as to be perpendicular to the center of the absorption thin film (9).
The electromagnetic radiation detection device according to any one of claims 1 to 15.